JP2017227614A - Surface checkup method - Google Patents

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行成 前山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface checkup method by which the time taken to check up can be minimized and the productivity can be maintained at a satisfactory level.SOLUTION: A surface checkup method comprises a first step of emitting checkup light, a second step of passing the light emitted by the first step through plural slits to generate checkup light of a fringe pattern and a third step of irradiating in a prescribed range and at a prescribed incidence angle the surface of the checkup object given the specularity by having gone through the second step. By causing the surface of the checkup object to reflect the fringe-pattern image and observing this reflected image, the surface state of the checkup object can be checked up.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、鏡面性を有する被検査対象の表面の状態を検査するための表面検査方法に関する。  The present invention relates to a surface inspection method for inspecting the state of a surface of an object to be inspected having a specularity.

従来から、被検査対象の表面状態を検査する表面検査方法としては種々知られていて、数多く実用に供されており、例えば、特許文献1に示す表面状態測定装置や、特許文献2に示す表面歪の測定装置及び測定方法が知られている。  Conventionally, various surface inspection methods for inspecting the surface state of an object to be inspected are known and used in many applications. For example, the surface state measuring apparatus shown in Patent Document 1 and the surface shown in Patent Document 2 are used. A strain measuring device and a measuring method are known.

特開2002−98515号公報  JP 2002-98515 A 特開2010−216870号公報  JP 2010-216870 A

先ず、特許文献1に記載の表面状態測定装置においては、格子3からの反射光がイメージセンサ8に入らないように、格子3は、ガラス基板4とは異なる角度に配置し、また、バンドパスフィルタ6によって、波長が313nm付近の光だけをイメージセンサ8に導くようにして、ガラス基板4の裏面からの反射光の影響を受けないようにしておく技術が開示されており、要は、格子3を検査光が2回透過することにより、モアレ像を作り出し、このモアレ像の歪みに基づき、被検査対象の表面性を三次元的に測定しようとしているものである。  First, in the surface state measuring apparatus described in Patent Document 1, the grating 3 is arranged at an angle different from that of the glass substrate 4 so that the reflected light from the grating 3 does not enter the image sensor 8, and the bandpass A technique is disclosed in which only light having a wavelength of around 313 nm is guided to the image sensor 8 by the filter 6 so as not to be affected by reflected light from the back surface of the glass substrate 4. The inspection light is transmitted twice through 3 to create a moire image, and the surface property of the object to be inspected is to be measured three-dimensionally based on the distortion of the moire image.

従って、この特許文献1の技術を用いれば、確かに、被検査対象の表面性を三次元測定することはできるが、そのためには、格子と被検査対象との間の距離を複数回変化させて、それ毎に画像読み取り動作をしなければならず、どうしても検査時間が長くならざるを得ず、生産技術において用いようとした場合に、生産性が悪くなる問題点も指摘されている。更には、この特許文献1に記載の技術では、平行光を必要とするので、照射範囲が平行光を作り出すレンズのサイズに依存する為、検出エリアの広範囲化が難しく、仮に広範囲化ができてもレンズのサイズが巨大化するので、大がかりな装置となる問題点も指摘されていて、解決が要望されている。  Therefore, if the technique of this patent document 1 is used, the surface property of the object to be inspected can certainly be measured three-dimensionally. For this purpose, the distance between the lattice and the object to be inspected is changed a plurality of times. In addition, it has been pointed out that the image reading operation must be performed every time, and the inspection time is inevitably long, and when it is used in the production technology, the productivity is deteriorated. Furthermore, since the technique described in Patent Document 1 requires parallel light, it is difficult to widen the detection area because the irradiation range depends on the size of the lens that produces the parallel light. However, since the size of the lens becomes enormous, the problem of becoming a large-scale device has been pointed out, and a solution is desired.

一方、特許文献2に記載の表面歪の測定装置及び測定方法においては、線状拡散光を被測定物1に対して発生する線状光発生手段2と、被測定物1の表面における線状拡散光の鏡像を撮影する撮像手段3と、線状光発生手段2及び撮像手段3に対する被測定物1の相対的な位置を変化可能な移動手段4と、撮像手段3によって得られる線状光発生手段2及び撮像手段3と被測定物1との経時的な相対位置の変化に基づく鏡像を画像処理して被測定物1の表面の歪分布を演算する表面歪分布演算手段10とを備えることを特徴とするものである。  On the other hand, in the surface strain measuring apparatus and measuring method described in Patent Document 2, linear light generating means 2 for generating linear diffused light to the object to be measured 1 and linear on the surface of the object to be measured 1 Imaging means 3 that captures a mirror image of diffused light, linear light generating means 2, moving means 4 that can change the relative position of the DUT 1 with respect to the imaging means 3, and linear light obtained by the imaging means 3 A surface strain distribution calculating unit 10 is provided that performs image processing on a mirror image based on a change in relative position of the generating unit 2 and imaging unit 3 and the DUT 1 over time to calculate a strain distribution on the surface of the DUT 1. It is characterized by this.

この特許文献2に記載の技術を用いれば、確かに被測定物が移動する等の測定条件に対する設計制約が小さく、被測定物の定量的な表面歪分布を高速かつ高精度に求めることができる表面歪の測定装置及び測定方法を提供することができるかもしれないが、撮像手段3によって得られる線状光発生手段2及び撮像手段3と被測定物1との経時的な相対位置の変化をもたらせなればならないこと、換言すれば、被測定物を移動させなければならないものであるため、これを実際の生産技術に用いようとすると、検査時間が長くかかることとなり、生産性が悪くなる問題点も指摘されていて、解決が要望されていた。  If the technique described in Patent Document 2 is used, design constraints for measurement conditions such as the movement of the object to be measured are surely small, and a quantitative surface strain distribution of the object to be measured can be obtained at high speed and with high accuracy. Although it may be possible to provide a surface strain measuring device and a measuring method, the linear light generating means 2 obtained by the imaging means 3 and the change in the relative position of the imaging means 3 and the DUT 1 over time can be measured. In other words, the object to be measured must be moved, so if you try to use it in actual production technology, it will take a long inspection time and the productivity will be poor. The problem which becomes is pointed out, and the solution was requested.

この発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、この発明の目的は、検査時間を極力短く済ませることができ、生産性を良好に維持することのできる表面検査方法を提供することである。  The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a surface inspection method capable of shortening the inspection time as much as possible and maintaining good productivity.

上述した課題を解決し目的を達成するために、この発明に係わる表面検査方法は、請求項1の記載によれば、検査光を発光する第1の工程と、第1の工程で発光した光を複数のスリットを透過させて縞模様の検査光とする第2の工程と、第2の工程を経て、縞模様の検査光を、鏡面性を有する被検査対象の表面に、所定の範囲で、且つ、所定の入射角度を有して照射する第3の工程とを具備し、前記被検査対象の表面に縞模様の鏡像を映り込ませて、この鏡像を観察することにより、該被検査対象の表面状態を検査することを特徴としている。  In order to solve the above-described problems and achieve the object, a surface inspection method according to the present invention includes a first step of emitting inspection light and light emitted in the first step. The second step of transmitting the plurality of slits to obtain the striped inspection light, and passing the second step, the striped inspection light is applied to the surface of the inspection target having a specularity within a predetermined range. And a third step of irradiating with a predetermined incident angle, and a mirror image of a striped pattern is reflected on the surface of the object to be inspected, and the inspected image is observed. It is characterized by inspecting the surface condition of the object.

このように請求項1に記載の表面検査方法を規定することにより、検査のためには、単に、検査光を発光して縞模様を、鏡面性を有する被検査対象の表面に照射すればよいだけであるので、検査時間を極力短く済ませることができ、生産性を良好に維持することのできる顕著な効果を奏することができることになる。  Thus, by prescribing the surface inspection method according to claim 1, for inspection, it is only necessary to emit inspection light and irradiate the surface of the object to be inspected having specularity with a striped pattern. Therefore, the inspection time can be shortened as much as possible, and the remarkable effect that the productivity can be maintained satisfactorily can be obtained.

また、この発明に係わる表面検査方法は、請求項2の記載によれば、前記第1の工程において、検査光として平行光を用いることを特徴としている。  The surface inspection method according to the present invention is characterized in that, in the first step, parallel light is used as inspection light in the first step.

このように請求項2に記載の表面検査方法を規定することにより、縞模様の画像がシャープに映し出される効果を奏することができることになる。  Thus, by prescribing the surface inspection method according to the second aspect, it is possible to achieve an effect that a striped pattern image is projected sharply.

また、この発明に係わる表面検査方法は、請求項3の記載によれば、前記第1の工程において、検査光として拡散光を用いることを特徴としている。  According to a third aspect of the present invention, the surface inspection method uses diffused light as the inspection light in the first step.

このように請求項3に記載の表面検査方法を規定することにより、縞模様の画像が歪が少ない状態で得られることとなり、検出精度が向上する効果を奏することができると共に、より広域に縞模様の画像を映し出すことができ、この観点で検査速度を速めることが可能になる効果を奏することができることになる。  Thus, by defining the surface inspection method according to claim 3, a striped pattern image can be obtained with a small amount of distortion, and an effect of improving detection accuracy can be achieved, and a striped pattern can be obtained in a wider area. An image of a pattern can be projected, and the effect that the inspection speed can be increased from this viewpoint can be achieved.

また、この発明に係わる表面検査方法は、請求項4の記載によれば、前記第2の工程において、光透過部と光不透過部とを交互に並べたスリットを用いることを特徴としている。  The surface inspection method according to the present invention is characterized in that, in the second step, slits in which light transmitting portions and light non-transmitting portions are alternately arranged are used in the second step.

このように請求項4に記載の表面検査方法を規定することにより、縞模様を確実に生成することができる効果を奏することができることになる。  Thus, by prescribing the surface inspection method according to the fourth aspect, it is possible to achieve an effect that a striped pattern can be reliably generated.

また、この発明に係わる表面検査方法は、請求項5の記載によれば、前記光透過部は、材料が何も存在しない空間から規定されていることを特徴としている。  The surface inspection method according to the present invention is characterized in that, according to claim 5, the light transmission part is defined from a space where no material exists.

このように請求項5に記載の表面検査方法を規定することにより、スリットを簡単に準備することができる効果を奏することができることになる。  Thus, by prescribing the surface inspection method according to the fifth aspect, it is possible to achieve an effect that a slit can be easily prepared.

また、この発明に係わる表面検査方法は、請求項6の記載によれば、前記光透過部は、光透過性の材料から規定されていることを特徴としている。  According to a sixth aspect of the present invention, the surface inspection method is characterized in that the light transmission part is defined by a light transmissive material.

このように請求項6に記載の表面検査方法を規定することにより、スリットを簡単に準備することができる効果を奏することができることになる。  Thus, by prescribing the surface inspection method according to the sixth aspect, it is possible to achieve an effect that a slit can be easily prepared.

また、この発明に係わる表面検査方法は、請求項7の記載によれば、前記第3の工程において、前記被検査対象は平面であり、該平面に映り込まれた縞模様の鏡像の歪みから、該平面の平面性を検出することを特徴としている。  In the surface inspection method according to the present invention, according to the seventh aspect, in the third step, the object to be inspected is a flat surface, and from the distortion of the mirror image of the striped pattern reflected on the flat surface. The flatness of the plane is detected.

このように請求項7に記載の表面検査方法を規定することにより、被検査対象が平面であっても、この平面状の被検査対象の平面性を確実に検出することができる効果を奏することができることになる。  Thus, by prescribing the surface inspection method according to claim 7, even if the object to be inspected is a flat surface, the flatness of the flat object to be inspected can be reliably detected. Will be able to.

また、この発明に係わる表面検査方法は、請求項8の記載によれば、前記第3の工程において、前記被検査対象は曲面であり、該曲面に映り込まれた縞模様の鏡像の歪みから、該曲面の所定の範囲に渡る曲率等の均一性を検出することを特徴としている。  In the surface inspection method according to the present invention, according to the eighth aspect, in the third step, the object to be inspected is a curved surface, and from a distortion of a mirror image of a striped pattern reflected on the curved surface. , And detecting uniformity of curvature and the like over a predetermined range of the curved surface.

このように請求項8に記載の表面検査方法を規定することにより、被検査対象が曲面であっても、この曲面状の被検査対象の曲率等の均一性を確実に検出することができる効果を奏することができることになる。  Thus, by prescribing the surface inspection method according to claim 8, even if the object to be inspected is a curved surface, it is possible to surely detect the uniformity of the curvature of the curved object to be inspected. Can be played.

また、この発明に係わる表面検査方法は、請求項9の記載によれば、前記被検査対象の表面に映り込んだ縞模様の鏡像を撮像する第4の工程を更に具備することを特徴としている。  According to a ninth aspect of the present invention, the surface inspection method further includes a fourth step of capturing a mirror image of a striped pattern reflected on the surface of the inspection object. .

このように請求項9に記載の表面検査方法を規定することにより、被検査対象の表面の状態を、データーとして得ることができることになる。  Thus, by specifying the surface inspection method according to the ninth aspect, the surface state of the inspection object can be obtained as data.

また、この発明に係わる表面検査方法は、請求項10の記載によれば、前記第4の工程で得られた撮影画像と、事前に得ておいたゴールデンサンプルの画像とを比較し、その差に基づき被検査対象の表面状態の合否を判断する第5の工程を更に具備することを特徴としている。  According to a tenth aspect of the present invention, the surface inspection method compares the photographed image obtained in the fourth step with the golden sample image obtained in advance, and the difference therebetween. The method further includes a fifth step of determining whether the surface condition of the object to be inspected is acceptable or not.

このように請求項10に記載の表面検査方法を規定することにより、被検査対象の表面の状態を、ゴールデンサンプルと比較して確実に合否判定することができることになる。  In this way, by defining the surface inspection method according to the tenth aspect, the state of the surface of the object to be inspected can be reliably determined as compared with the golden sample.

以上説明したように、この発明によれば、検査時間を極力短く済ませることができ、生産性を良好に維持することのできる表面検査方法を提供することができることになる。  As described above, according to the present invention, it is possible to provide a surface inspection method capable of shortening the inspection time as much as possible and maintaining good productivity.

この発明に係わる表面検査方法の一実施例の手順を示す図である。  It is a figure which shows the procedure of one Example of the surface inspection method concerning this invention. 図1に示す被検査対象を、これと直交する方向に沿って見た構成を示す図である。  It is a figure which shows the structure which looked at the to-be-inspected object shown in FIG. 1 along the direction orthogonal to this. 図1に示すスリット板の構造を示す平面図である。  It is a top view which shows the structure of the slit board shown in FIG. 図1に示す表面検査方法を実施するための制御システムを示すブロック図である。  It is a block diagram which shows the control system for enforcing the surface inspection method shown in FIG. (A)はゴールデンサンプルの表面上に現れた縞模様を示す図であり、(B)は欠陥がある表面上に現れた縞模様を示す図である。  (A) is a figure which shows the striped pattern which appeared on the surface of a golden sample, (B) is a figure which shows the striped pattern which appeared on the surface with a defect. この発明に係わる表面検査方法の他の実施例の手順を示す図である。  It is a figure which shows the procedure of the other Example of the surface inspection method concerning this invention.

以下に、本発明に係わる表面検査方法の実施の形態について、添付図面の図1乃至図5を用いて説明する。  Embodiments of a surface inspection method according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5 of the accompanying drawings.

図1に示すように、この実施例の表面検査方法を実施する検査システム10は、検査光を発光するLED発光器12と、LED発光器12で発光した光を拡散光とするために、LED発光器12の直前に取り付けられた拡散板14と、被検査対象となる基板16上のグレーズ18に臨む位置に配設され、ここを透過することで縞模様の検査光とするために、複数のスリットを備えたスリット板20とを備えている。  As shown in FIG. 1, an inspection system 10 that performs the surface inspection method of this embodiment includes an LED light emitter 12 that emits inspection light, and LED light emitted from the LED light emitter 12 as diffuse light. In order to obtain a striped inspection light by passing through the diffusion plate 14 attached immediately before the light emitter 12 and the glaze 18 on the substrate 16 to be inspected. And a slit plate 20 having a slit.

ここで、検査対象としては、この実施例においては、サーマルヘッド用の部分グレーズ基板16のグレーズ18の表面であり、具体的には、一般的にセラミックス基板16上に形成されたグレーズ18の表面状態、即ち、グレーズ18の成形後の形状が所定の仕様通りに軸方向に沿う形状も、断面形状も均一になされているかを検査するものである。尚、詳細は示していないが、このグレーズ18は、セラミックス基板16の面粗さを補完し、平滑面を得る目的、及び、蓄熱効果を得る目的で設けられるものである。また、グレーズ18の種類としては、全面グレーズ、部分グレーズ、薄グレーズ、ダブルパーシャルグレーズ、フルグレーズ、端面タイプ等々あるが、この実施例においては、部分グレーズとして形成されたものの表面状態を検出するように設定されている。  In this embodiment, the inspection target is the surface of the glaze 18 of the partial glaze substrate 16 for the thermal head. Specifically, the surface of the glaze 18 generally formed on the ceramic substrate 16 is used. The state, i.e., whether the shape of the glaze 18 after molding is uniform along the axial direction as well as the cross-sectional shape according to predetermined specifications is inspected. Although not shown in detail, the glaze 18 is provided for the purpose of complementing the surface roughness of the ceramic substrate 16 to obtain a smooth surface and to obtain a heat storage effect. Further, as the types of glazes 18, there are a full glaze, partial glaze, light glaze, double partial glaze, full glaze, end face type, and the like. In this embodiment, the surface state of what is formed as a partial glaze is detected. Is set to

また、グレーズ18とは、要は上記目的を達成するための釉薬であり、透明の性状を呈している。即ち、この実施例における検査対象としてのグレーズ18の表面は、鏡面性を有しているものである。そして、グレーズ18の形状としては、図1に示すように断面楕円状を呈し、また、図2に示すように、軸方向に沿って長尺形状となるように設定されている。  The glaze 18 is essentially a glaze for achieving the above purpose, and exhibits a transparent property. That is, the surface of the glaze 18 as an inspection object in this embodiment has a specularity. The shape of the glaze 18 is set to have an elliptical cross section as shown in FIG. 1 and to be a long shape along the axial direction as shown in FIG.

一方、上述したスリット板20は、LED発光器12の光軸に直交する方向に沿って延出し、図3に取り出して示すように、光透過部20Aと光不透過部20Bとが繰り返された状態で多数形成されている。ここで、この実施例においては、スリット板20自体を、LED発光器12からの光を透過しない光透過性の無い材料から形成し、光透過部20Aを厚さ方向に貫通した長穴から規定し、光不透過部20Bを互いに隣接する長穴の間の部分から規定している。この実施例においては、光透過部20Aと光不透過部20Bとの幅は、夫々同一で、同一ピッチで配設されるように設定されている。  On the other hand, the slit plate 20 described above extends along the direction orthogonal to the optical axis of the LED light emitter 12, and the light transmitting portion 20A and the light non-transmitting portion 20B are repeated as shown in FIG. Many are formed in the state. Here, in this embodiment, the slit plate 20 itself is formed from a non-light-transmitting material that does not transmit light from the LED light emitter 12, and is defined by a long hole that penetrates the light transmitting portion 20A in the thickness direction. The light opaque portion 20B is defined from the portion between the adjacent long holes. In this embodiment, the widths of the light transmitting portion 20A and the light non-transmitting portion 20B are the same and are set to be arranged at the same pitch.

そして、この実施例においては、被検査対象としてのグレーズ20の鏡面状の表面には、スリット板20を透過してきた光が、縞模様に映し込まれることになる。ここで、このグレーズ18の鏡面状の表面に映し込まれた縞模様は、撮像カメラ22により撮影され、その画像データーは、以降の表面状態演算回路24に送られて、可否の判定に供されるようになされている。  In this embodiment, the light transmitted through the slit plate 20 is reflected in a striped pattern on the specular surface of the glaze 20 as the object to be inspected. Here, the striped pattern reflected on the mirror-like surface of the glaze 18 is photographed by the imaging camera 22, and the image data is sent to the subsequent surface state calculation circuit 24 for use in determining whether or not it is possible. It is made so that.

以下、図4を参照して、この表面検査方法を実行することにより得られた被検査対象としてのグレーズ18の表面に映し込まれた縞模様の画像データーに基づき、表面状態演算回路24では、グレーズ18がサーマルヘッド用の部分グレーズ基板16のグレーズ18として用いてもサーマルヘッドの品質を維持できるか否かを判断し、良否を判別するように構成されている。  Hereinafter, with reference to FIG. 4, based on the image data of the stripe pattern reflected on the surface of the glaze 18 as the object to be inspected obtained by executing this surface inspection method, the surface state calculation circuit 24, Even if the glaze 18 is used as the glaze 18 of the partial glaze substrate 16 for the thermal head, it is determined whether or not the quality of the thermal head can be maintained, and the quality is determined.

具体的には、この表面状態演算回路24は、撮像カメラ22から送られてきた画像データーの入力を受ける画像入力回路26を備え、この画像入力回路26は入力されてきた画像データーがゴールデンサンプルのグレーズの表面に映し込まれた縞模様を撮影した画像データーである場合には、これを保存するゴールデンサンプル画像データーメモリ28と、良否判断をする対象としてのグレーズ18の表面に映し込まれた縞模様を撮影した状況では、この縞模様の画像データーを保存する検出画像データーメモリ30に、夫々接続されている。  Specifically, the surface state calculation circuit 24 includes an image input circuit 26 that receives the input of image data sent from the imaging camera 22, and the image input circuit 26 receives the input image data as a golden sample. In the case of image data obtained by photographing the stripe pattern reflected on the surface of the glaze, the golden sample image data memory 28 for storing the stripe pattern and the stripe reflected on the surface of the glaze 18 as a target for judging pass / fail In a situation where a pattern is photographed, each is connected to a detected image data memory 30 that stores the image data of the striped pattern.

一方、両メモリ28、30は、比較回路32に共に接続されており、この比較回路32はグレーズ18の表面に映し込まれた縞模様を撮像カメラ22が撮影する毎に、ゴールデンサンプル画像データーメモリ28に予め保存しておいた画像データーと、検出画像データーメモリ30に一時保存した画像データーとを取り込むように構成されている。そして、この比較回路32は、差分回路34に接続されており、この差分回路34は、グレーズ18の軸方向に沿って設定された所定検出幅で、比較回路32から送られてきた両データーの差分を取るように構成されている。  On the other hand, both memories 28 and 30 are connected to a comparison circuit 32. The comparison circuit 32 is a golden sample image data memory each time the imaging camera 22 captures a striped pattern reflected on the surface of the glaze 18. 28 is configured to capture the image data stored in advance 28 and the image data temporarily stored in the detected image data memory 30. The comparison circuit 32 is connected to a difference circuit 34. The difference circuit 34 has a predetermined detection width set along the axial direction of the glaze 18 and the two data sent from the comparison circuit 32. It is configured to take a difference.

また、この差分回路34は、判定回路36に接続されており、この判定回路36は、差分回路34から出力されてきた両データーの差分と、これに同様に接続された閾値設定回路38において予め設定された閾値との比較を行い、両データーの差分が閾値よりも小さい場合には、検査したグレーズ18は良品であると判定し、また、両データーの差分が閾値以上である場合には、検査したグレーズは不良品であると判断し、その判断結果を、出力回路40に送るように構成されている。  The difference circuit 34 is connected to a determination circuit 36. The determination circuit 36 preliminarily compares the difference between the two data output from the difference circuit 34 and a threshold setting circuit 38 connected in the same manner. When the difference between the two data is smaller than the threshold, it is determined that the inspected glaze 18 is non-defective, and when the difference between the two data is equal to or greater than the threshold, The inspected glaze is determined to be a defective product, and the determination result is sent to the output circuit 40.

そして、この出力回路40は、判定回路36での判定結果を、例えば液晶表示装置から構成される画像表示装置42に出力して、この画像表示装置42に判定結果を表示するように構成されている。このようにして、作業者は、この画像表示装置42における判定結果を見て、検査したグレーズ18の良否を知り、良品であると判断されたものは次工程に移され、不良品であると判断されたものは、廃棄ボックス等に廃棄されることになる。  The output circuit 40 is configured to output the determination result of the determination circuit 36 to an image display device 42 configured by, for example, a liquid crystal display device, and display the determination result on the image display device 42. Yes. In this way, the operator sees the determination result in the image display device 42 to know whether the inspected glaze 18 is good or not, and those that are judged to be non-defective are transferred to the next process and are defective. The determined item is discarded in a disposal box or the like.

ここで、この表面検査方法の手順を実行することにより、被検査対象としてのグレーズ18の表面に映し込まれた縞模様を、図5を用いて具体的に示すこととする。図5の(A)は、ゴールデンサンプルとしてのグレーズ18の表面に映し込まれた縞模様を示しており、この縞模様から、縞模様のピッチは一定であり、縞模様に何らの歪みの無いことから、グレーズ18の形成状態に何らの欠陥も、形状不良も、瑕疵もないことを読み取ることができる。一方、図5の(B)は、グレーズ18の表面に映し込まれた縞模様の、符号Xで示す箇所に、模様の「切れ」又は「歪み」が発生していて、グレーズ18の形成状態に何らかの欠陥、形状不良、瑕疵があることが読み取れるものである。  Here, the striped pattern reflected on the surface of the glaze 18 as the object to be inspected by executing the procedure of the surface inspection method will be specifically shown with reference to FIG. FIG. 5A shows a striped pattern reflected on the surface of the glaze 18 as a golden sample. From this striped pattern, the pitch of the striped pattern is constant and there is no distortion in the striped pattern. From this, it can be read that there is no defect, shape defect, or flaw in the formation state of the glaze 18. On the other hand, FIG. 5B shows a “slice” or “distortion” of the stripe pattern reflected on the surface of the glaze 18 where the glaze 18 is formed. It can be read that there are some defects, shape defects, and wrinkles.

以上詳述したように、この実施例の表面検査方法の手順を実施することにより、被検査対象としてのグレーズ18の表面に映し込まれた縞模様を撮影するだけで、このグレーズ18の良否判別ができることとなり、しかも、その検査時間は、被検査対象のサイズが、撮像カメラ22の撮像範囲内であれば、1回の検査動作だけで済むこととなり、極めて短時間のうちにすることになり、作業性の向上を図ることができるものである。  As described above in detail, by performing the procedure of the surface inspection method of this embodiment, it is possible to determine whether or not the glaze 18 is good by simply photographing the stripe pattern reflected on the surface of the glaze 18 as the object to be inspected. In addition, if the size of the object to be inspected is within the imaging range of the imaging camera 22, only one inspection operation is required, and the inspection time is extremely short. Thus, workability can be improved.

また、仮に撮像カメラ22の撮像範囲との兼ね合いで、被検査対象としてのグレーズ18の軸方向の全ての範囲を2から3回程度の撮影回数が必要となったとしても、撮像カメラ22を連続的にグレーズ18の延出方向に沿って移動させながら撮影をすればよいので、その検出時間は決して長くかからず、短時間のうちに終了させることができるものである。  Moreover, even if the number of times of photographing of about 2 to 3 times is required for the entire range of the glaze 18 as an object to be inspected in consideration of the imaging range of the imaging camera 22, the imaging camera 22 is continuously connected. Therefore, since it is only necessary to take a picture while moving along the extending direction of the glaze 18, the detection time is never long and can be completed in a short time.

この発明は、上述した一実施例の手順に限定されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。  It goes without saying that the present invention is not limited to the procedure of the above-described embodiment and can be variously modified without departing from the gist of the present invention.

例えば、上述した一実施例においては、被検査対象としてのグレーズ18の表面に映し込まれた縞模様を、撮像カメラ22で撮影して、この画像データーに基づき、表面状態演算回路24において良否判定をするように説明したが、この発明は、このような手順に限定されることなく、図6に他の実施例として示すように、被検査対象としてのグレーズ18の表面に映し込まれた縞模様を、作業者が自身の目で観察し、縞模様の乱れや歪の有無を判別して、良否判断をするようにしても良いことは言うまでもない。要は、この発明の特徴は、被検査対象の鏡面状の表面にスリット光を照射し、ここに縞模様を映し込ませて、その映し込まれた縞模様に基づき良否を判別することであり、この映し込まれた縞模様の画像を作業者の目で観察して良否判断するか、撮像カメラ22で撮影したうえで画像データーとして処理したうえで良否反転するかは、発明の主たる特徴としては問わないものである。  For example, in the above-described embodiment, a striped pattern reflected on the surface of the glaze 18 as an object to be inspected is photographed by the imaging camera 22, and the pass / fail judgment is performed by the surface state calculation circuit 24 based on this image data. However, the present invention is not limited to such a procedure, and as shown in FIG. 6 as another embodiment, fringes reflected on the surface of the glaze 18 as an object to be inspected. It goes without saying that the operator may observe the pattern with his / her own eyes and determine whether or not the stripe pattern is disordered or distorted to determine whether or not the pattern is acceptable. In short, the feature of the present invention is to irradiate slit light on the mirror-like surface of the object to be inspected, and to display a striped pattern on this surface, and to judge the quality based on the reflected striped pattern. As a main feature of the invention, whether the reflected striped pattern image is observed with the eyes of the operator or not is judged, or whether the image is taken after being captured by the imaging camera 22 and processed as image data is reversed. Does not matter.

また、上述した一実施例においては、スリット板20を透過する検査光として、拡散光を用いるように説明したが、この発明はこのように拡散光を用いることに限定されることなく、平行光を用いて検査することができることは言うまでもない。このように、検査光として平行光を用いることにより、被検査対象の表面に映し込まれる縞模様のエッジがはっきりと出る効果を奏することができるものである。  In the above-described embodiment, the diffused light is used as the inspection light transmitted through the slit plate 20, but the present invention is not limited to using the diffused light as described above. Needless to say, it can be inspected by using. As described above, by using parallel light as the inspection light, it is possible to obtain an effect that the edge of the striped pattern reflected on the surface of the inspection object is clearly displayed.

また、上述した実施例では、スリット板20をLED発光器12からの光を透過しない光透過性の無い材料から形成し、光透過部20Aを厚さ方向に貫通した長穴から規定し、光不透過部20Bを互いに隣接する長穴の間の部分から規定するように説明したが、この発明はこのようなスリット板20の構成に限定されることなく、例えば、スリット板20自体を、光透過性のある材料から形成し、光透過部20Aは、このスリット板20自体の材料が露出する部分から規定され、光不透過部20Bは、スリット板20の表面に印字された太い黒色ラインにより、LED発光器12からの光が透過しないようになされた部分として規定されるように構成しても良いことは言うまでもない。  In the above-described embodiment, the slit plate 20 is formed from a material that does not transmit light from the LED light emitter 12 and does not transmit light, and the light transmitting portion 20A is defined by a long hole that penetrates in the thickness direction. Although the description has been given so that the opaque portion 20B is defined from the portion between the elongated holes adjacent to each other, the present invention is not limited to such a configuration of the slit plate 20, and for example, the slit plate 20 itself The light transmitting portion 20A is defined by a portion where the material of the slit plate 20 itself is exposed, and the light non-transmitting portion 20B is formed by a thick black line printed on the surface of the slit plate 20. Needless to say, the LED light emitter 12 may be defined as a portion that does not transmit light.

また、スリット板20自体を、光透過性のある材料から形成しつつその全面を光不透過性のある材料で覆い(又は、塗布し)、光透過部20Aを上述した実施例と同様に、厚さ方向に貫通した長穴から規定し、光不透過部20Bを互いに隣接する長穴の間の部分から規定するようにしても良いことは言うまでもない。また、光透過部20Aと光不透過部20Bとの幅を異なるように設定しても良いものである。  Further, while forming the slit plate 20 itself from a light-transmitting material, its entire surface is covered (or coated) with a light-impermeable material, and the light transmitting portion 20A is similar to the above-described embodiment. Needless to say, the long hole penetrating in the thickness direction may be defined, and the light-impermeable portion 20B may be defined from the portion between the long holes adjacent to each other. Further, the widths of the light transmitting portion 20A and the light non-transmitting portion 20B may be set to be different.

また、上述した実施例においては、スリット板20の光透過部20Aと光不透過部20Bとを同一の幅で形成するように説明したが、この発明は、このような構成に限定されることなく、実際のグレーズ18上に映し出された縞模様を観察した結果、上述した実施例のように光透過部20Aとひかりふ透過部20Bとを同一幅に設定したとしても、グレーズ18上に映し出された縞模様の色の濃い部分の幅は、色の薄い部分の幅よりも狭くなっているので、この事実を勘案して、スリット板20における光透過部20Aと光不透過部20Bとの幅を異なるように設定して、グレーズ18上に映し出された色の濃い部分と薄い部分との幅を同一となるように設定しても良いことは言うまでもない。  In the above-described embodiment, the light transmitting portion 20A and the light non-transmitting portion 20B of the slit plate 20 have been described as having the same width. However, the present invention is limited to such a configuration. However, as a result of observing the stripe pattern projected on the actual glaze 18, even if the light transmitting portion 20 </ b> A and the light transmitting portion 20 </ b> B are set to have the same width as in the above-described embodiment, it is reflected on the glaze 18. Since the width of the dark portion of the striped pattern is narrower than the width of the light portion, the light transmission portion 20A and the light non-transmission portion 20B of the slit plate 20 are taken into consideration. It goes without saying that the widths may be set differently so that the dark and light portions projected on the glaze 18 have the same width.

また、上述した実施例においては、検査光を発光する発光器として、LED発光器を用いるように説明したが、この発明は、このような構成に限定されることなく、LED以外の例えばハロゲン発光器等を用いることができることは言うまでもない。要は、検査光としてスリット板20を透過することによりスリット光となるものであれば何でもよいことは言うまでもない。  In the above-described embodiments, the LED light emitter is used as the light emitter that emits the inspection light. However, the present invention is not limited to such a configuration, and for example, halogen light emission other than the LED. It goes without saying that a vessel or the like can be used. In short, it goes without saying that anything can be used as long as it becomes slit light by passing through the slit plate 20 as inspection light.

また、上述した実施例においては、断面楕円状の部分グレーズの良否判定に用いられるように説明したが、この発明はこのような適用に限定されることなく、平面状の全面グレーズの検査に用いることができるものであり、また、別段、グレーズの検査方法に適用されるだけでなく、他の表面状態を検査する方法として用いることができることは言うまでもない。  Further, in the above-described embodiment, it has been described that it is used to determine whether or not a partial glaze having an elliptical cross section is used. However, the present invention is not limited to such an application and is used for an inspection of a planar full-surface glaze. Needless to say, the present invention can be applied not only to the glaze inspection method but also as a method for inspecting other surface conditions.

産業上の利用性Industrial availability

以上詳述したように、この発明によれば、検査光を発光する第1の工程と、第1の工程で発光した光を複数のスリットを透過させて縞模様の検査光とする第2の工程と、第2の工程を経て、縞模様の検査光を、鏡面性を有する被検査対象の表面に、所定の範囲で、且つ、所定の入射角度を有して照射する第3の工程とを具備し、前記被検査対象の表面に縞模様の鏡像を映り込ませて、この鏡像を観察することにより、該被検査対象の表面状態を検査する検査時間を極力短く済ませることができ、生産性を良好に維持することのできるものであり、その産業上の利用性は計り知れない。  As described above in detail, according to the present invention, the first step of emitting inspection light, and the second step of transmitting the light emitted in the first step through a plurality of slits to form striped inspection light. And a third step of irradiating the surface of the inspected object having specularity with a predetermined range and a predetermined incident angle through the step and the second step. By observing this mirror image by reflecting a mirror image of a striped pattern on the surface of the object to be inspected, the inspection time for inspecting the surface state of the object to be inspected can be shortened as much as possible. Therefore, the industrial applicability is immeasurable.

10 表面検査システム
12 LED発光器
14 拡散板
16 セラミックス基板
18 グレーズ
20 スリット板
20A 光透過部
20B 光不透過部
22 撮像カメラ
24 表面状態演算回路
26 画像入力回路
28 ゴールデンサンプル画像データーメモリ
30 検査画像データーメモリ
32 比較回路
34 差分回路
36 判定回路
38 閾値設定回路
40 出力回路
42 画像表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Surface inspection system 12 LED light emitter 14 Diffusion plate 16 Ceramic substrate 18 Glaze 20 Slit plate 20A Light transmission part 20B Light non-transmission part 22 Imaging camera 24 Surface state calculation circuit 26 Image input circuit 28 Golden sample image data memory 30 Inspection image data Memory 32 Comparison circuit 34 Difference circuit 36 Determination circuit 38 Threshold setting circuit 40 Output circuit 42 Image display device

Claims (10)

検査光を発光する第1の工程と、
第1の工程で発光した光を複数のスリットを透過させて縞模様の検査光とする第2の工程と、
第2の工程を経て、縞模様の検査光を、鏡面性を有する被検査対象の表面に、所定の範囲で、且つ、所定の入射角度を有して照射する第3の工程とを具備し、
前記被検査対象の表面に縞模様の鏡像を映り込ませて、この鏡像を観察することにより、該被検査対象の表面状態を検査することを特徴とする表面検査方法。
A first step of emitting inspection light;
A second step in which the light emitted in the first step is transmitted through a plurality of slits to form striped inspection light;
A third step of irradiating the surface of the inspected object having a specularity with a predetermined range and a predetermined incident angle through the second step. ,
A surface inspection method for inspecting a surface state of an object to be inspected by reflecting a mirror image of a stripe pattern on the surface of the object to be inspected and observing the mirror image.
前記第1の工程において、検査光として平行光を用いることを特徴とする請求項1に記載の表面検査方法。  The surface inspection method according to claim 1, wherein parallel light is used as inspection light in the first step. 前記第1の工程において、検査光として拡散光を用いることを特徴とする請求項1に記載の表面検査方法。  The surface inspection method according to claim 1, wherein diffused light is used as inspection light in the first step. 前記第2の工程において、光透過部と光不透過部とを交互に並べたスリットを用いることを特徴とする請求項2又は3に記載の表面検査方法。  The surface inspection method according to claim 2 or 3, wherein, in the second step, a slit in which light transmitting portions and light non-transmitting portions are alternately arranged is used. 前記光透過部は、材料が何も存在しない空間から規定されていることを特徴とする請求項4に記載の表面検査方法。  The surface inspection method according to claim 4, wherein the light transmission part is defined from a space where no material exists. 前記光透過部は、光透過性の材料から規定されていることを特徴とする請求項4に記載の表面検査方法。  The surface inspection method according to claim 4, wherein the light transmitting portion is defined by a light transmitting material. 前記第3の工程において、前記被検査対象は平面であり、該平面に映り込まれた縞模様の鏡像の歪みから、該平面の平面性を検出することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の表面検査方法。  In the third step, the object to be inspected is a plane, and the flatness of the plane is detected from the distortion of the mirror image of the striped pattern reflected on the plane. The surface inspection method according to any one of the above. 前記第3の工程において、前記被検査対象は曲面であり、該曲面に映り込まれた縞模様の鏡像の歪みから、該曲面の所定の範囲に渡る曲率等の均一性を検出することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の表面検査方法。  In the third step, the object to be inspected is a curved surface, and the uniformity of the curvature over a predetermined range of the curved surface is detected from the distortion of the mirror image of the striped pattern reflected on the curved surface. The surface inspection method according to any one of claims 1 to 6. 前記被検査対象の表面に映り込んだ縞模様の鏡像を撮像する第4の工程を更に具備することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の表面検査方法。  The surface inspection method according to any one of claims 1 to 8, further comprising a fourth step of capturing a mirror image of a striped pattern reflected on the surface of the inspection target. 前記第4の工程で得られた撮影画像と、事前に得ておいたゴールデンサンプルの画像とを比較し、その差に基づき被検査対象の表面状態の合否を判断する第5の工程を更に具備することを特徴とする請求項9に記載の表面検査方法。  A fifth step of comparing the photographed image obtained in the fourth step with the image of the golden sample obtained in advance and determining whether the surface condition of the object to be inspected is acceptable based on the difference is further provided. The surface inspection method according to claim 9.
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